Question

【题目】小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。

（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。

上述甲、乙两组实验中：

①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的_____________。

②选用图甲探究的是动能与______________的关系，理由是：两球____________相等；得出的结论是：_____________________________________________________。

③选用图乙探究的是动能与_______的关系，得出的结论是： _________________________。

④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是_______________法；二是转换法，就是用_______________来表示小球动能的大小。

Answer 1

【答案】 速度 速度 质量 当质量一定时，速度越大，物体的动能越大 质量 当速度一定时，物体的质量越大，动能越大 控制变量法 纸盒在水平面被推动的距离

【解析】在探究动能的大小与哪些因素有关的实验时，因动能大小可能与质量有关，也可能与物体运动的速度有关，故实验采用的实验方法是控制变量法，即控制其中一个量不变，研究动能大小与另一个量的关系，在探究动能大小与质量关系时，应该控制速度的大小不变，这里又用到转换法，即让不同的球从斜面的同一高度滚下，以便小球到达水平面时的速度相同，故乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的速度；图甲是让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，小球到达水平面时的速度不同，故选用图甲探究的是动能与速度的关系，当球到达水平面时，推动水平面上的纸盒，纸盒被推动的越远，说明球具有的动能越大，理由是：两球质量相等；得出的结论是：当质量一定时，速度越大，物体的动能越大。选用图乙探究的是动能与质量的关系，得出的结论是：当速度一定时，物体的质量越大，动能越大；物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是控制变量法；二是转换法，就是用纸盒在水平面被推动的距离来表示小球动能的大小。